Intel 10nm SuperFin變革晶體管：性能提升超15％
2020-08-14 09:38:31 快科技作為半導體行業的龍頭老大，Intel曾經一直站在先進制造工藝的最前沿，領導行業技術創新，但是近兩年，Intel似乎大大落伍了，14nm常年苦苦支撐，10nm一再推遲而且無法達到高性能，7nm最近又跳票了……
三星、臺積電則非常活躍，8nm、7nm、6nm、5nm……一刻不停。盡管很多行業專家和Intel都一再強調，不同工廠的工藝沒有直接可比性，“數字游戲”更是誤導人，但在很多人心目中，Intel似乎真的落伍了。
真的嗎？當然不是。
Intel今天就拋出了一枚重磅炸彈，10nm工藝節點上加入了全新的“SuperFin”晶體管，實現了歷史上最大幅度的節點內性能提升，僅此一點就足以和完全的節點跨越相媲美。
簡單地說，SuperFin的加入，幾乎等效于讓10nm變成(真正的)7nm！
歷史上，Intel一直在晶體管這一對半導體工藝的基石進行變革創新，比如90nm時代的應變硅(Strained Silicon)、45nm時代的高K金屬柵極(HKMG)、22nm時代的FinFET立體晶體管。
即便是飽受爭議的14nm工藝，Intel也在一直不斷改進，通過各種技術的加入，如今的加強版14nm在性能上相比第一代已經提升了超過20％，堪比完全的節點轉換。
在這一代的10nm工藝節點上，Intel同樣融入了諸多新技術，比如自對齊四重曝光(SAQP)、鈷局部互連、有源柵極上接觸(COAG)等等，但它們帶來的挑戰也讓新工藝的規模量產和高良品率很難在短時間內達到理想水平。
盡管如此，Intel也沒有追隨改名打法，而是繼續從底層技術改進工藝。
在最新的加強版10nm工藝上，Intel將增強型FinFET晶體、Super MIM(金屬-絕緣體-金屬)電容器相結合，打造了全新的SuperFin，能夠提供增強的外延源極/漏極、改進的柵極工藝，額外的柵極間距。
SuperFi在技術層面是相當復雜的，這里我們就長話短說，只講講它的主要技術特性，以及能帶來的好處，也就是如何實現更高的性能，簡單來說有五點：
1、增強源極和漏極上晶體結構的外延長度，從而增加應變并減小電阻，以允許更多電流通過通道。
2、改進柵極工藝，以實現更高的通道遷移率，從而使電荷載流子更快地移動。
3、提供額外的柵極間距選項，可為需要最高性能的芯片功能提供更高的驅動電流。
4、使用新型薄壁阻隔將過孔電阻降低了30％，從而提升了互連性能表現。
5、與行業標準相比，在同等的占位面積內電容增加了5倍，從而減少了電壓下降，顯著提高了產品性能。
該技術的實現得益于一類新型的高K電介質材料，它可以堆疊在厚度僅為幾埃米(也就是零點幾納米)的超薄層中，從而形成重復的“超晶格”結構。這也是Intel獨有的技術。
Intel聲稱，通過SuperFin晶體管技術等創新的加強，10nm工藝可以實現節點內超過15％的性能提升！
當然，一如之前的各代工藝，Intel 10nm也不會到此為止，后續還會有更多大招加入，繼續提升性能——看起來還是10nm，但已經不再是簡單的10nm。
10nm SuperFin晶體管技術將在代號Tiger Lake的下一代移動酷睿處理器中首發，現已投產，OEM筆記本將在今年晚些時候的假日購物季上市。
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